Optimization and validation of rep-PCR genotypic libraries for microbial source tracking of environmental Escherichia coli isolates.

Lyautey, E., Lu, Z.X., Lapen, D.R., Berkers, T.E., Edge, T.A., et Topp, E. (2010). « Optimization and validation of rep-PCR genotypic libraries for microbial source tracking of environmental Escherichia coli isolates. », Canadian Journal of Microbiology, 56(1), p. 8-17. doi : 10.1139/W09-113  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Escherichia coli est un microorganisme utilisé pour l’identification des sources de contamination fécale dans l’environnement. Des bases de données génotypiques et différents algorithmes mathématiques ont été testés pour valider leur capacité à prédire l’origine des sources de contamination fécale. Des échantillons fécaux (n = 172) d’origine variée ont été collectés dans trois paysages à dominante agricole au Canada. Les souches d’E. coli isolées ont été génotypées par les méthodes BOX- et ERIC-PCR (consensus intergéniques répétitives entérobactériennes - réaction en chaîne de la polymerase), permettant de caractériser 769 et 1 057 génotypes distincts pour les 9 047 souches isolées en 2004. Les taux moyens de classification correcte (ARCC) étaient comparables pour les approches BOX (48 %) et ERIC (62 %), et entre les bases de données avec les génotypes clonaux enlevés par échantillon fécal (55 %) ou par unité fécale (54 %). Une augmentation des ARCC a été observée avec une diminution du nombre d’unités fécales utilisées (de 44 % à 65 %). Les ARCC obtenus avec les algorithmes des k-plus proches voisins (64 %) et de similarité maximale (60 %) étaient comparables, mais l’algorithme de similarité maximale a permis d’obtenir une meilleur précision en termes de sensibilité et de spécificité. L’observation de changements spatiaux et temporels dans la structure des communautés a prouvé être à l’origine d’une diminution de la précision des bases de données. La construction d’une base de donnée où les génotypes ERIC (n = 112) communs entre différentes sources fécales ont été enlevés a permis une amélioration de la précision (ARCC de 77 %). Cette base de données nécessitera d’être validée quant à sa capacité à identifier l’origine d’isolats environnementaux.

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